摘要：智能(néng)型旋進旋(xuán)渦流量計(jì) 是大慶油(you)田常用的(de)計量流量(liang)的儀表。通(tōng)過對流量(liàng)計檢定💋過(guo)⚽程中産生(sheng)的誤差原(yuan)因及使用(yong)過程中出(chū)現的誤差(chà)進行分析(xī)💃，提出❄️在油(yóu)田計量天(tian)然氣離線(xiàn)🔴檢定過程(cheng)中的🌂離線(xian)檢定和校(xiao)驗方法🧡，使(shǐ)其誤差降(jiang)到最小，達(da)到準确計(ji)量的目的(de)🌈。
　　在油田伴(bàn)生天然氣(qi)或幹氣流(liu)量計量中(zhong)，如果計量(liang)工🛀🏻藝在計(jì)🏃‍♀️量天然氣(qi)瞬時流量(liang)較小或流(liú)量波動幅(fú)度較大的(de)情況下，即(jí)選擇傳統(tong)的 孔闆流(liú)量計 測量(liang)就會違背(bèi)或不符合(hé)石油天然(ran)氣SY/T6143--2004标準。例(lì)如:标準中(zhōng)要求“管☁️道(dào)内的流量(liang)應該不随(sui)時間變化(hua)或實際，上(shang)隻随時間(jian)有微小的(de)變化”，對于(yú)采用法蘭(lan)取壓的孔(kong)闆流量計(ji)又要求“ReD≥12603'D”(Re爲(wei)雷諾數;β爲(wèi)管道上孔(kǒng)闆流量計(jì)的直徑比(bǐ);D爲管道内(nei)徑)。一🐕旦不(bú)符合這些(xie)條件❤️，孔闆(pǎn)流量計測(ce)量準确性(xìng)就會受到(dao)很大影響(xiang)"。
　　智能型旋(xuan)進旋渦流(liu)量計(以下(xià)簡稱流量(liàng)計)是被廣(guǎng)泛運用在(zai)👌油田計量(liang)天然氣工(gong)藝過程中(zhōng)的速度式(shì)⭐流量檢測(cè)🐆儀表，尤其(qí)是當🈲工藝(yì)管徑小于(yu)或等于DN150mm時(shí)。流量計采(cǎi)用微功耗(hao)高新技術(shu)💃和先進的(de)微機技術(shù)，憑借結構(gòu)緊湊、功能(néng)強以及和(he)成套孔闆(pǎn)裝置比成(chéng)本更加低(dī)等優點，可(kě)廣泛适用(yong)于天然氣(qi)、水、石油等(děng)多類介質(zhì)的流量檢(jian)測，并實現(xiàn)了溫度、壓(ya)力和👌壓縮(suō)系數等動(dòng)⁉️态參數的(de)在線🐆自動(dong)補償。據此(cǐ)補償獲得(dé)了在離線(xiàn)檢定過程(chéng)🔆中壓力、溫(wen)度拟合動(dong)态參數變(biàn)化的檢定(dìng)方法，經檢(jiǎn)索此方法(fǎ)🍓首次用于(yu)油田計量(liàng)天然氣離(li)線檢定中(zhong)。着重對流(liu)量計在現(xiàn)場應用、離(li)線檢定和(he)校驗等要(yào)素進🍉行💚簡(jiǎn)要分析,并(bing)提出改進(jin)👨‍❤️‍👨建議和建(jian)立相關企(qi)業标準。
1.流(liú)量計工作(zuo)原理、結構(gou)及特點
1.1工(gong)作原理
　　智(zhi)能型旋進(jin)漩渦流量(liàng)計流量傳(chuan)感器的流(liú)通剖面類(lei)似文丘❗利(li)管的型線(xian)，在入口側(cè)安放一組(zu)螺旋型導(dao)流葉片。當(dāng)流體進人(rén)流量傳感(gǎn)器時，導流(liú)葉片迫使(shǐ)流體産生(sheng)劇烈的旋(xuán)渦流;當流(liú)體進入擴(kuò)散段時💞，旋(xuan)渦流受到(dào)回流的⭐作(zuò)用，開始作(zuò)二次旋🥰轉(zhuan)，形成陀螺(luo)式的渦流(liu)進動現象(xiàng)。該進動頻(pín)率與💚流量(liang)大小成♈正(zheng)比，不受流(liú)體物理性(xìng)，質和密度(dù)的影響，檢(jiǎn)測元件測(cè)得流體二(er)次旋轉進(jìn)動頻率就(jiù)能在較寬(kuān)的流量範(fan)圍内獲得(de)良好的線(xian)性度。信号(hao)經前置放(fàng)大器放大(da)、濾波、整形(xing)轉換爲與(yu)流速成正(zheng)比的脈沖(chong)信号，然🌏後(hou)再與溫度(dù)、壓力等檢(jian)測信号一(yī)起被送👣往(wang)微處理器(qì)進行積算(suàn)處理，在液(yè)晶顯示屏(ping)上顯示出(chū)測量結果(guo)(瞬時流量(liang)、累積流量(liàng)及溫度、壓(ya)力數據)。流(liú)量計由🈲溫(wēn)度和壓力(li)檢測模拟(ni)通道、流量(liàng)傳感器通(tong)道以及微(wei)處理器單(dān)元組成，并(bìng)配有外輸(shu)出信号接(jie)口，輸🛀出各(ge)種信号。
　　當(dāng)被計量介(jie)質沿着流(liu)動的流體(ti)進人流量(liang)傳感器☀️人(ren)口時，螺🌍旋(xuan)形葉片強(qiang)迫流體進(jin)人旋轉運(yun)動，于是在(zài)旋渦發生(sheng)體中心🧑🏾‍🤝‍🧑🏼産(chǎn)生♉旋渦流(liú)，旋渦流在(zai)文丘利管(guǎn)中旋進，到(dào)達收縮段(duan)💁突然節流(liú)使旋🧑🏾‍🤝‍🧑🏼渦流(liú)加速。當旋(xuán)渦流進人(ren)擴散段後(hòu)，因回流作(zuo)用強迫進(jin)行旋進👈式(shì)二次旋轉(zhuǎn)，此時旋渦(wō)流的旋轉(zhuǎn)頻率與介(jie)質流速🤞成(chéng)正比，并爲(wei)線🔞性。兩個(gè)壓電傳感(gǎn)器檢測的(de)微弱電荷(he)信号，同時(shí)經前置放(fang)大💁器放大(dà)、濾波、整形(xíng)後變成兩(liang)路頻率與(yǔ)流速成正(zheng)比的脈沖(chong)信号，積算(suàn)儀中的處(chù)理電路💋對(duì)兩路的脈(mò)沖信号進(jìn)行比較與(yu)判别，剔除(chu)幹擾信号(hào)，而對☔正常(cháng)的流量信(xìn)号進行計(jì)數處理💁。其(qi)工作原理(lǐ)如圖1所示(shi)。

1.2組(zǔ)成結構
　　流(liu)量計由殼(ke)體、旋渦發(fa)生體、除旋(xuán)整流器、旋(xuán)渦檢測組(zǔ)件、壓力接(jie)口、信号輸(shu)出接口、溫(wen)度接口等(děng)組成（圖2）。

1.3特點(dian)
1)測量流量(liang)範圍較寬(kuan)，可有效工(gōng)作在孔闆(pǎn)流量計無(wu)📧法準🙇‍♀️确計(jì)量的小流(liu)量區域。
2)在(zài)工藝安裝(zhuāng)中，較孔闆(pan)流量計可(kě)大大縮短(duan)儀表上、下(xia)🌈遊直管段(duàn)👨‍❤️‍👨。
3)流量信号(hào)既可就地(dì)顯示，也可(kě)按需遠傳(chuán)。
4)體積小、重(zhong)量輕，便于(yu)離線标定(ding)。
5)無可動部(bu)件，對于一(yī)般的測量(liàng)不存在儀(yi)表.的機械(xie)磨損🐅。
6)實現(xiàn)機電一體(ti)化，日常的(de)計量不需(xu)要人工值(zhi)守。
2現場應(ying)用與檢驗(yan)
2.1現場應用(yòng)
　　油田的各(ge)類站、庫天(tiān)然氣計量(liang)大面積應(ying)用智能型(xíng)💜流量計☂️，以(yǐ)大🈚慶油田(tián)部分使用(yòng)的流量計(ji)爲例，并抽(chōu)樣對☔幾年(nian)來檢定誤(wu)差進行對(dui)比(表1)。
　　通過(guo)對流量計(jì)的現場使(shǐ)用、跟蹤抽(chou)樣以及标(biāo)校表🌈明，流(liú)💞量計❤️投🆚用(yòng)3年，誤差均(jun)在規定誤(wu)差範圍内(nei);流量🌈計的(de)重複性較(jiao)好，使用性(xìng)能穩定。
2.2離(li)線檢定校(xiào)驗.
　　當被測(cè)量介質爲(wei)氣體時，因(yin)其密度受(shòu)壓力、溫度(dù)影響🛀🏻較大(da)，爲了能準(zhun)确計量氣(qi)體介質的(de)體積流量(liàng)，對于油田(tian)生産中氣(qi)體‼️的計量(liàng)，必須同時(shi)跟蹤被測(cè)量🔞介質的(de)壓力和🌍溫(wēn)度，并🌍将不(bu)同🐪工況下(xia)的氣體流(liu)量🆚轉換成(cheng)标準狀态(tai)(P=101.325kPa,T=293.15K)下的體積(jī)流量。流量(liang)計雖然實(shi)現了溫度(dù)、壓力🛀🏻和壓(yā)縮系數🔱等(děng)動态參數(shu)的在線自(zi)動💔補償，但(dan)在流量計(jì)檢定過程(cheng)中僅限于(yú)對流量🤟誤(wu)差🏃‍♂️進行标(biao)定，而沒有(you)對其壓力(li)和溫度檢(jiǎn)測及其補(bǔ)償模塊進(jìn)行動态變(biàn)化拟和檢(jiǎn)定與校驗(yàn)。

式中:
Qn一标(biao)況下的體(tǐ)積流量，m'/h;
Pa一(yī)當地大氣(qi)壓力，kPa;
Pn一-标(biao)準狀态下(xia)的大氣壓(yā)力(101.325kPa);
Tn-标準狀(zhuang)态下的絕(jué)對溫度(293.15K);
T一(yi)被測流體(tǐ)的絕對溫(wēn)度，K;
Zn-氣體在(zài)标況下的(de)壓縮系數(shù);
Z一氣體在(zài)工況下的(de)壓縮系數(shu);
P一流量計(jì)取壓孔測(cè)量的表壓(yā)，kPa;
Qv一-工況下(xià)的體積流(liú)量，m'/h。
　　通過對(dui)流量計統(tong)計應用分(fèn)析證實，由(you)于受現場(chǎng)工況條件(jian)影響，流量(liàng)計在使用(yòng)過程中表(biao)内的溫度(du)、壓力檢測(ce)模塊會出(chu)現檢測數(shù)據漂移。而(er)通常情況(kuàng)下對于流(liú)量誤差的(de)檢定，無法(fǎ)對溫度、壓(ya)力檢測模(mó)塊.的數據(jù)漂移進行(háng)校準，因此(cǐ)應對流量(liang)計的壓力(lì)、溫度模塊(kuai)進行校準(zhun)，從而減小(xiao)由于壓力(lì)、溫度精度(du)影響所導(dǎo)緻的氣體(ti)流量計量(liàng)誤差，降低(dī)計量氣量(liàng)的損失叫(jiào)。
3技術經濟(ji)效果評價(jia)
　　氣體計量(liàng)儀表壓力(li)标定器設(she)計和使用(yong)，已填補了(le)大慶♻️油田(tian)💔氣👌體流量(liang)計離線檢(jiǎn)定、校驗量(liàng)值傳遞中(zhōng)📞壓力補償(chang)檢定的空(kōng)白;同時，配(pèi)套應用精(jīng)度高GDW-800型高(gāo)低溫試驗(yàn)裝置對溫(wen)度補償檢(jiǎn)㊙️測與檢定(dìng)"，從而減小(xiǎo)♊系統測量(liang)過程中由(yóu)于壓力和(he)溫度波動(dòng)🔞帶來的壓(yā)👈力、溫度參(cān)數誤差和(he)系統誤差(chà)，以及由🌂此(cǐ)而産生的(de)👄計量效益(yì)損失。
1)根據(ju)氣體流量(liàng)計數學模(mó)型對比初(chū)步評估計(ji)算，假設其(qi)他參數🈲不(bu)變的情況(kuàng)下，理論壓(yā)力誤差漂(piāo)移千分之(zhi)🌈三(即0.3%)，那麽(me)⁉️流量誤差(cha)💋将在0.9%左右(you)。以某廠年(nián)度外輸天(tian)然氣總量(liàng)✏️4.3x108m3/a爲例進行(hang)簡易☔理論(lùn)計算，可減(jiǎn)少誤🈲差!氣(qì)量3.87x106m3/a,即每年(nián)可減少潛(qian)在的天然(rán)氣計量損(sun)失3.87x104m3/a,。按目前(qián)油田濕氣(qì)價格夏季(jì)(210天)爲0.3元/m',冬(dōng)季(150天)爲0.9元(yuan)/m'計算，年創(chuang)經濟效🈲益(yi)🌐可達212.9萬元(yuán)
2)根據氣體(ti)流量計數(shù)學模型對(dui)比初步評(píng)估計算，假(jiǎ)設其它參(can)數不變的(de)情況下，理(li)論溫度誤(wù)差漂移千(qiān)分之一(即(ji)0.1%)，那麽流量(liàng)誤差将在(zài)0.05%左右。溫度(dù)誤差影響(xiǎng)産生的經(jīng)濟效益如(rú)上所述.
4存(cun)在問題、注(zhù)意事項及(jí)數字化改(gǎi)進建議
4.1存(cun)在問題
1)根(gen)據計量現(xiàn)場的生産(chan)變化情況(kuang)，通過設置(zhi)截止頻☂️率(lǜ)自行調整(zhěng)✍️流量計的(de)始動流量(liàng)。但是，如果(guo)截止頻率(lǜ)設♍定太🛀低(di)，流量計✨的(de)敏感程度(du)相應提高(gao),外界的一(yi)些微弱振(zhèn)動或雜散(san)信号就有(yǒu)可能🍉導緻(zhì)流量計在(zài)沒有被測(ce)介質通過(guò)的情況下(xià)開始動💜作(zuò)，造成流量(liang)的多計現(xian)象;如果截(jie)止頻率設(shè)置太高，流(liu)量計的始(shi)動流量相(xiàng)應增大，可(kě)能造成流(liú)量的漏記(jì)現象。
2)對噪(zao)聲或震動(dòng)等幹擾信(xin)号較爲敏(mǐn)感。如果在(zai)流量計測(ce)量上遊有(yǒu)明顯的噪(zào)聲、擾動(由(yóu)流向改變(biàn)或節💞流引(yǐn)起的👣嘯叫(jiào)🔞或機械震(zhen)🧑🏾‍🤝‍🧑🏼動)或在靠(kao)近流量計(ji).的附近有(you)較強的磁(cí)場，那麽流(liu)量計🐉的運(yun)行♍将受到(dào)一定❄️程度(du)的影響。
3)沒(méi)有測量參(can)數的曆史(shǐ)記錄。由于(yú)流量測量(liàng).是工藝控(kòng)制、成本考(kao)🌏核等的重(zhòng)要依據，有(yǒu)時就要對(duì)不同曆史(shǐ)時期的測(ce)量數據進(jìn)行⛱️對比分(fèn)析，需要調(diào)用溫度、瞬(shun)時(累積)流(liú)量、壓力的(de)曆史記錄(lu);所以，如果(guǒ)不采取人(ren)工定期錄(lù)取，就無法(fǎ)獲得所需(xu)資料。
4.2注意(yi)事項
1)室内(nei)外安裝時(shi)，流量計應(yīng)有以防積(ji)液、日曬、雨(yu)水浸透和(hé)寒😘區✊保溫(wēn)及區域差(chà)别等措施(shi)，安裝流量(liàng)計前應清(qīng)理管道内(nèi)各種🍉雜物(wu)，從而保證(zheng)流量計使(shi)用壽命。
2)流(liú)量計安裝(zhuāng)周圍不能(néng)有強烈的(de)機械振動(dong)或強的🏃‍♂️外(wai)磁場幹擾(rǎo)，應遠離流(liú)态幹擾元(yuan)件(彎頭、彙(huì)管、調壓閥(fa)、壓🐪縮機、大(da)小頭等)，保(bǎo)持流量計(ji)内壁光滑(huá)平直及前(qián)後直管段(duàn)同💋心，保證(zheng)被測介質(zhi)爲潔淨的(de)單相流體(tǐ)等。
3)應定期(qī)對流量計(jì)進行标校(xiào)，以保證流(liú)量計長期(qi)工⚽作💛的😍準(zhǔn)确‼️性、可靠(kao)性(避免意(yì)外停運和(he)數據丢失(shī))。
4)對于同規(gui)格的流量(liàng)計，其旋渦(wō)導流體、發(fā)生體等核(he)心組件不(bú)能📐互換，因(yin)清理表内(nèi)各種雜物(wu)後檢定不(bú)🏃‍♀️合格，或更(geng)換傳感器(qì)等器件後(hou)都必須對(dui)其溫度及(jí)壓力補償(chang)傳感器進(jin)行系統校(xiào)🌐正并重新(xīn)标定儀表(biao)計量系數(shù)。
5)流量計應(yīng)可靠接地(dì)，但不能與(yu)強電系統(tǒng)共地以及(ji)傳輸信号(hao)屏蔽，投運(yun)時應緩慢(màn)開關儀表(biao)閥防止瞬(shùn)間氣流沖(chong)擊而‼️損壞(huai)流量計。
4.3改(gai)進建議
1)建(jiàn)議流量計(ji)在出廠時(shí)完善對壓(ya)力、溫度補(bǔ)償模塊的(de)功能，增設(shè)壓力、溫度(dù)補償模塊(kuai)動态檢測(cè)、測量輸🛀出(chū)端🧑🏽‍🤝‍🧑🏻口。
2)建議(yì)智能表頭(tou)增設外接(jiē)數據檢測(ce)口、RS-485通訊口(kou)等，可直接(jie)對流量⁉️計(ji)進行現場(chǎng)數據調校(xiao)，并具有自(zi)診斷功能(néng)和遠端地(di)址查❓詢，以(yi)及适應數(shu)字化油田(tian)對流🚶‍♀️量計(ji)的特殊功(gong)🈲能要求。
5結(jie)束語
　　在對(dui)流量計進(jìn)行定期離(li)線标定與(yu)校驗時，對(duì)流體壓力(li)和溫度參(can)數變化所(suo)引起的測(ce)量誤差進(jin)行判定;在(zài)🔅貿易或交(jiāo)接計量時(shí)，可減少上(shang)述原因引(yin)起的誤差(cha)所導緻的(de)效益損失(shī)和量差糾(jiu)紛，使其更(gèng)具有實用(yong)性、合🈲規性(xing)并符合企(qi)業間利益(yì)。

以上内容(róng)源于網絡(luo)，如有侵權(quan)聯系即删(shān)除!